<python3-cookbook>第一章：数据结构和算法

第一章：数据结构和算法

介绍：python3-cookbook这本书是高级用法，不是小白使用书
目的：写作目的是记录下自己学习这本书的过程以及收获
书籍地址：https://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/index.html

1.1解压序列赋值给多个变量：

问题：现在有一个包含 N 个元素的元组或者是序列，怎样将它里面的值解压后同时赋值给 N 个变量？

解决方案：通过一个简单的赋值语句解压并赋值给多个变量。 唯一的前提就是变量的数量必须跟序列元素的数量是一样的。

1.2解压可迭代对象赋值给多个变量：

问题：如果一个可迭代对象的元素个数超过变量个数时，会抛出一个 ValueError 。 那么怎样才能从这个可迭代对象中解压出 N 个元素出来？

解决方案：Python 的星号表达式可以用来解决这个问题

1.3保留最后N个元素：

问题：在迭代操作或者其他操作的时候，怎样只保留最后有限几个元素的历史记录？

解决方案：collections.deque

deque 类可以被用在任何你只需要一个简单队列数据结构的场合

1.4查找最大或最小的N个元素：

问题：怎样从一个集合中获得最大或者最小的 N 个元素列表？

解决方案：heapq 模块有两个函数：nlargest() 和 nsmallest() 可以完美解决这个问题

1.5实现一个优先级队列：

问题：怎样实现一个按优先级排序的队列？ 并且在这个队列上面每次 pop 操作总是返回优先级最高的那个元素

解决方案：利用 heapq 模块实现了一个简单的优先级队列：

1.6字典中的键映射多个值：

问题：怎样实现一个键对应多个值的字典（也叫 multidict）？

解决方案：使用 collections 模块中的 defaultdict 来构造这样的字典。 defaultdict 的一个特征是它会自动初始化每个 key 刚开始对应的值，所以你只需要关注添加元素操作了

1.7字典排序：

问题：想创建一个字典，并且在迭代或序列化这个字典的时候能够控制元素的顺序。

解决方案：使用 collections 模块中的 OrderedDict 类

1.8字典的运算：

问题：怎样在数据字典中执行一些计算操作（比如求最小值、最大值、排序等等）？

解决方案：对字典值执行计算操作，通常需要使用 zip() 函数先将键和值反转过来，然后结合max(), min(), sorted()方法实现

1.9查找两字典的相同点：

问题：怎样在两个字典中寻寻找相同点（比如相同的键、相同的值等等）？

解决方案：在两字典的 keys() 或者 items() 方法返回结果上执行集合操作

1.10删除序列相同元素并保持顺序：

问题：怎样在一个序列上面保持元素顺序的同时消除重复的值？

解决方案：如果序列上的值都是 hashable 类型，那么可以很简单的利用集合或者生成器来解决这个问题。

1.11命名切片：

问题：如果你的程序包含了大量无法直视的硬编码切片，并且你想清理一下代码。

解决方案：内置的 slice() 函数创建了一个切片对象。所有使用切片的地方都可以使用切片对象

1.12序列中出现次数最多的元素：

问题：怎样找出一个序列中出现次数最多的元素呢？

解决方案：collections.Counter 类就是专门为这类问题而设计的， 它甚至有一个有用的 most_common() 方法直接给了答案。

1.13通过某个关键字排序一个字典列表：

问题：有一个字典列表，想根据某个或某几个字典字段来排序这个列表。

解决方案：通过使用 operator 模块的 itemgetter 函数，可以非常容易的排序这样的数据结构。

1.14排序只支持原生比较的对象：

问题：你想排序类型相同的对象，但是他们不支持原生的比较操作。

解决方案：内置的 sorted() 函数有一个关键字参数 key ，可以传入一个 callable 对象给它， 这个 callable对象对每个传入的对象返回一个值，这个值会被 sorted 用来排序这些对象。

1.15通过某个字段将记录分组：

问题：你有一个字典或者实例的序列，然后你想根据某个特定的字段比如 date 来分组迭代访问。

解决方案：itertools.groupby() 函数对于这样的数据分组操作非常实用。

1.16过滤序列元素：

问题：你有一个数据序列，想利用一些规则从中提取出需要的值或者是缩短序列

解决方案：使用列表推导、使用生成器表达式迭代产生过滤的元素

1.17从字典中提取子集：

问题：你想构造一个字典，它是另外一个字典的子集。

解决方案：字典推导、通过创建一个元组序列然后把它传给 dict() 函数也能实现

1.18映射名称到序列元素：

问题：你有一段通过下标访问列表或者元组中元素的代码，但是这样有时候会使得你的代码难以阅读， 于是你想通过名称来访问元素。

解决方案：collections.namedtuple() 函数通过使用一个普通的元组对象来帮你解决这个问题

1.19转换并同时计算数据：

问题：你需要在数据序列上执行聚集函数（比如 sum() , min() , max() ）， 但是首先你需要先转换或者过滤数据

解决方案：一个非常优雅的方式去结合数据计算与转换就是使用一个生成器表达式参数。

1.20合并多个字典和映射：

问题：现在有多个字典或者映射，你想将它们从逻辑上合并为一个单一的映射后执行某些操作， 比如查找值或者检查某些键是否存在。

解决方案：使用 collections 模块中的 ChainMap 类。一个 ChainMap 接受多个字典并将它们在逻辑上变为一个字典。